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三体人在地球的踪迹

已有 5200 次阅读 2017-6-16 06:33 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦| 三体

不了解三体的请忽略这篇文章,但强烈建议读读《三体》。

三体人是《三体》中描述的外星生命种群,生活在距太阳系4光年的半人马座α星。

半人马座α星是三星系统,极不稳定,没有任何规律地呈现酷热或严寒。这种极端环境导致了三体文明经历了200多次的毁灭。但是三体生命非常坚强,它们在200多次的毁灭中浴火重生。最近的三体人进化出了独具特色的生理特征,主要是下面几点:

     三体人能对抗非常恶劣的环境,比如极端的高温和低温。三体人适应极端天气的生理机制是脱水和休眠。

     三体人采用融合生殖:与异性结合,构成他们的有机物质会融为一体,其中三分之二的物质为生化反应提供能源,另外三分之一的细胞彻底完成更新,生成一个新的躯体,新的躯体会分裂成三至五个幼小的个体,这就是他们的后代,这些后代存有父母的部分记忆。

     三体人采用脑电波方式交流。

     极端的环境让三体人摒弃了懦弱情绪,冷静理智。

《三体》中提到,三体人通过高科技产品智子锁死了地球的物理科技。

这是三体人对地球唯一的手段吗?以三体人的智慧程度,我们这样想可能徒拿衣物(too naive)了。

三体人可能早就派出了另一支队伍,对地球生物科技进行密切地监视!

这只队伍就是tardigrade,也叫water bear(水熊),本文后面用神泰迪来代替。

三体先遣者证据1:神数据

为什么说神泰迪是三体人地球先遣部队?因为它们的生理特征用进化论无法解释,唯一的可能是来自饱经忧患的三体部落。

看一组神泰迪的神级数据:

     神泰迪能短期承受从零下253到零上151度的温度[1];

     神泰迪能承受1.2GPa(GPa=100万千帕)压力,大约1000倍于标准大气压(标准大气压101.325千帕)[2];相比之下,10个大气压对人就几乎是极限了。

     神泰迪能承受5000-8000Gy(Gray,放射性单位)的放射性强度。而6-8Gy就能致人死亡[3];

     神泰迪能承受外太空的真空状态[4];

     神泰迪能脱水低至3%,在合适环境下重新吸水觅食繁殖。相比之下人类男性的身体水含量(重量比)是58±8%,人类女性为48±6%(看看到底男人还是女人是水做的!)[5]。

神泰迪能承受这么极端的环境,只有两种可能:

     地球上曾经出现过这么极端的环境;

     神泰迪来自外星球;

首先,地球上没有出现过长期类似于零下253度,真空状态等极端环境。而且这样的极端环境需要存在很久才能造就一个物种。

其次,极端环境常常造就极端生物(extremophiles),而极端生物最适应极端环境,在正常环境反倒生活的不好。但神泰迪并不偏好极端环境,它们在正常环境生活得很好,只是能适应极端环境。

所以唯一的可能是神泰迪来自外星球。距离地球4光年的半人马座α是它们最可能的家乡。要知道,虽然神泰迪能耐受的极端环境,而且是地球上少数度过5次生物大灭绝(massive extinction)的物种,但是对于经历200多次凤凰涅槃的三体人,基本就是毛毛雨。

另外,对高强度辐射,真空等极端环境的容忍,恰恰是星际旅行所必需的。这说明神泰迪很可能是三体人星际探索一带一路战略的先遣部队。

三体先遣者证据2:彪悍人生的奇异解释

一开始人们认为海藻糖(Trehalose)可能是神泰迪对抗极端环境的武器[6]。

但是在某些神泰迪的种类中,海藻糖含量很低甚至不存在。这就排除了海藻糖。

今年3月份在Molecule Cell上的一篇文章发现,一种内源性的蛋白(tardigrade-specificintrinsically disordered proteins,TDPs)能给神泰迪提供保护。

为了衡量这种蛋白的保护作用,科学家做了一个叫做乳酸脱氢酶保护的实验。就是让乳酸脱氢酶经历脱水和复苏,同时添加神泰迪的保护性蛋白。当然为了实验的严谨,还加了对照,比如海藻糖,还有生物学中常用的牛血清白蛋白(BSA)。结果发现,没有加蛋白的乳酸脱氢酶在脱水复苏中活性降低至小于1%。但是添加神泰迪保护蛋白的,活性几乎还是100%。神泰迪蛋白只需要海藻糖或BSA浓度的十分之一就能实现如此大的保护作用[7]。

神泰迪的保护性蛋白非常独特,不同于任何已知序列的蛋白。这种蛋白有较好的DNA结合能力,从而对蛋白进行保护。当在培养的人细胞系中加入这种独特的蛋白后,X射线导致的DNA损伤减少40%[8]。

神泰迪保护性蛋白的独特性,暗示神泰迪可能不是地球原住民,而是三体移民。

三体先遣者证据3:神秘消失的身体中段

在动物分类上,神泰迪属于缓步动物门,和我们熟知的节肢动物门(Arthropoda),有爪动物门(Onychophora)构成了一个大的泛节肢动物超门(superphylumPanarthropoda)。

然而,同其它两个门的物种相比,神泰迪的身体中段完全消失,连负责身体发育的基因都跟着消失了。实际上,神泰迪全身似乎只相当于节肢动物的头部[9]。

如此吊诡的身体构造,表明神泰迪可能不是进化形成的,而是私人定制。保留最重要的部分,实现最经济的存在。

三体先遣者证据4:端粒上的古老纹身

端粒是染色体末端的DNA序列。

节肢动物门的端粒序列常常是(TTAGG)n,脊椎动物门则是(TTAGGG)n。节肢动物门近亲有爪动物门和脊椎动物的端粒序列类似。

奇怪的是,神泰迪的端粒序列既不是TTAGG,也不是TTAGGG[10]。

唯一的解释就是神泰迪具有三体生命的古老纹身。

三体先遣者证据5:异乡异客的生殖眷恋

那么如何解释神泰迪的生殖方式呢?神泰迪雌雄同体,卵生,这同三体人的生殖方式不符合。

要知道,三体人只是三体星球最近的物种,不同于200次文明中的其它文明。它们的融合生殖方式是对三体星球的恶劣环境的适应。三体人融合生殖最大的优势在于记忆和经验的遗传,因为这样可以面对突然而来的厄运做最好的保护。

神泰迪可能仅仅是三体星球的低级生物。它们并不需要对记忆做大量的保留,因此可能并不具备高级三体人的生殖方式。

神泰迪最初可能也采取融合生殖,但是到了地球之后,环境温暖舒适,也就不采取极端的生殖方式了。

神泰迪独在他乡,还保留着对三体文明的怀念与致敬,那就是神泰迪出生时就具有全部细胞,不需要象人一样进行细胞分裂,只要细胞体积增大就好。这可能是它们对三体恶劣环境下生殖方式的唯一保留。

所以三体人可能就是神泰迪的主人。神泰迪就是三体文明在地球上的卧底。

神泰迪的使命:侦探,殖民与基因盗取?

那么神泰迪的使命是什么?

神泰迪可能是侦探部队。神泰迪来到地球很早。现在发现在1亿多年前的白垩纪(CretaceousPeriod)就有神泰迪的踪迹。所以三体人可能在下一盘很大的棋。另外神泰迪生活地域极为广阔,从高山到深海,从热带雨林到寒冷极地,可能方便实现全方位的监视。

神泰迪非常适合殖民。神泰迪是最具生存力的物种。它们一旦定居,可能迅速营造出其它生存力较弱的物种所需要的环境。

有报道说神泰迪体内的基因有17%是其它生物的[11]。这可不是一个小数字。难道神泰迪正在偷盗地球生物的基因?

后来的研究表明17%外源基因来自细菌污染[12-17]。三体人做事情哪有那么容易被发现?再说它们有云天明的大脑,要别的基因干嘛(云天明的故事见三体之死神永生)?

费米悖论(Fermi paradox)

诺贝尔物理学奖获得者费米推测,宇宙惊人的年龄和庞大的星体数量意味着,除非地球是一个特殊的例子,否则地外生命应该广泛存在。但是到现在为止,我们还没有外星生命的确凿证据。这就是著名的费米悖论。

如何解释费米悖论?

神泰迪告诉我们,也许答案很简单。

大隐隐于朝,不会让你知道。

1.    Nature 409, 1092-1101 (22 February 2001). Life in extreme environments. Lynn J.Rothschild & Rocco L. Mancinelli.

2.     Zoolog Sci. 2009Mar;26(3):238-42. High hydrostatic pressure tolerance of four differentanhydrobiotic animal species. Horikawa DD, Iwata K, Kawai K, Koseki S, Okuda T, Yamamoto K.

3.    Radiationtolerance in the tardigrade Milnesium tardigradum.Horikawa DD, Sakashita T, et al. Int J Radiat Biol. 2006 Dec;82(12):843-8.

4.     Astrobiology. 2009Jul-Aug;9(6):581-91. Tardigrade Resistance to Space Effects: first results ofexperiments on the LIFE-TARSE mission on FOTON-M3 (September 2007). Rebecchi L, Altiero T, et al.

5.     Total body watervolumes for adult males and females estimated from simple anthropometricmeasurements. Am J Clin Nutr 1980 33:1 27-39.

6.     FEBS J. 2008Jan;275(2):281-8. Epub 2007 Dec 6. Trehalose and anhydrobiosis intardigrades--evidence for divergence in responses to dehydration. Hengherr S, Heyer AG, Köhler HR, Schill RO.

7.    MolCell. 2017 Mar16;65(6):975-984.e5. Tardigrades Use Intrinsically Disordered Proteins toSurvive Desiccation. BoothbyTC, Tapia H, et al.

8.     Extremotolerant tardigrade genome and improvedradiotolerance of human cultured cells by tardigrade-unique protein. Hashimoto T,Horikawa DD, et al. Nat Commun. 2016 Sep 20;7:12808.

9.     Curr Biol. 2016 Jan25;26(2):224-9. The Compact Body Plan of Tardigrades Evolved by the Loss of aLarge Body Region. Smith FW, Boothby TC, et al.

10.  The evolutionary origin of insect telomeric repeats,(TTAGG)n. Vítková M, Král J, Traut W, Zrzavý J, Marec F. Chromosome Res.2005;13(2):145-56. Erratum in: Chromosome Res. 2007;15(7):945.

11.  Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Dec29;112(52):15976-81. Evidence for extensive horizontal gene transfer from thedraft genome of a tardigrade. Boothby TC, Tenlen JR, et al.

12.  Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 May3;113(18):5053-8. No evidence for extensive horizontal gene transfer in thegenome of the tardigrade Hypsibius dujardini. Koutsovoulos G, Kumar S, et al.

13.  Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 May3;113(18):4892-4. A tale of two tardigrades. Richards TA, Monier A.

14.  Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 May 31;113(22):E3058-61.Reply to Bemm et al. and Arakawa: Identifying foreign genes in independentHypsibius dujardini genome assemblies. Boothby TC, Goldstein B.

15.  Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 May31;113(22):E3057. No evidence for extensive horizontal gene transfer from thedraft genome of a tardigrade. Arakawa K.

16.  Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 May31;113(22):E3054-6. Genome of a tardigrade: Horizontal gene transfer orbacterial contamination? Bemm F, Weiß CL, Schultz J, Förster F.

17. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Sep6;113(36):E5364. Correction for Boothby et al., Evidence for extensivehorizontal gene transfer from the draft genome of a tardigrade.

原文链接(多图):http://mp.weixin.qq.com/s/zu9rMfSWSpgYMuwLxDmfxw

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